航空零件闭式环型槽的加工刀具、加工装置及加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了航空零件闭式环型槽的加工刀具、加工装置及加工方法,该加工刀具具有第一刀片面、第二刀片面和圆弧过渡排屑槽；该加工装置包括多自由度机械臂、摄像头、数据处理器和运动调节器，该加工方法包括采集航空零件的多角度图像、根据图像确定位姿移动数据和切削加工数据以及位姿反馈调整等步骤。上述的加工刀具、加工装置以及加工方法能够最大限度地降低该加工刀具的回弹情况，提高该加工刀具的啄钻稳定性，以保证最终形成的闭式环型槽满足相应的标准要求，提高了该闭式环型槽加工的灵活性和空间自由度以及提高该闭式环型槽加工的准确性和效率，从而实现闭式环型槽加工方案的最优化。

【技术实现步骤摘要】
航空零件闭式环型槽的加工刀具、加工装置及加工方法
本专利技术涉及航空零件加工的
，尤其涉及航空零件闭式环型槽的加工刀具、加工装置及加工方法。
技术介绍
一些特殊的航空零件需要进行闭式环型槽设计用于航空设备中。目前，航空零件的闭式环型槽加工都是通过特定的刀具进行环绕铣削加工来形成的，而现有的铣削刀具的悬长与刀具直径的径长比通常达到8倍之差，这使得在环绕铣削加工过程中刀具极容易发生回弹情况，从而使得刀具无法正常地和稳定地进行闭式环型槽的加工或者使得加工形成的闭式环型槽不满足标准需求。可见，现有技术的闭式环型槽加工刀具普遍存在回弹和加工不稳定的缺陷，这严重地影响航天零件的正常加工和应用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了航空零件闭式环型槽的加工刀具、加工装置及加工方法，该加工刀具通过设置圆弧过渡排屑槽使得在闭式环型槽加工过程中，该加工刀具能够以啄钻的方式加工航天零件，其能够有效地避免在加工过程发生刀具回弹的情况，此外，相对于现有的铣削加工方式，其能够明显地提高闭式环型槽的加工效率和降低刀具的生产成本，从而最大限度地优化闭式环型槽的加工质量。本专利技术提供的航空零件闭式环型槽的加工刀具包括刀柄和刀体；其中，所述刀柄包括接头部、刀柄杆部和连接部；所述接头部和所述连接部分别设置在所述刀柄杆部的两端；所述刀体包括刀体杆部和刀片部；所述刀片部设置在所述刀体杆部的下方侧，并呈凹陷状设置于所述刀体杆部的外表面上；所述刀片部包括第一刀片面、第二刀片面和圆弧过渡排屑槽，所述第一刀片面和第二刀片面相互平行相邻设置，所述圆弧过渡排屑槽设置于所述第一刀片面和所述第二刀片面的上方。可选地，所述接头部包括连接头、定位块和卡合槽；其中，所述连接头呈锥状，其用于与机床主轴连接；所述定位块设置在所述连接头的下侧周缘位置处，其用于实现所述连接头与所述机床主轴的准确对位；所述卡合槽设置在所述连接头的下端，其用于将所述接头部卡合至所述机床主轴；所述连接部为一凸起块，所述凸起块与所述杆部一体成型；所述刀柄还包括内冷通道，所述内冷通道同时贯穿所述接头部、所述杆部和所述连接部设置。可选地，所述刀体杆部呈中空圆筒状，并且所述刀体杆部的上端设置有对接凹口，所述对接凹口用于与所述连接部接合，以使所述连接部安装于所述对接凹口的内部，实现所述刀柄与所述刀具的连接结合；所述刀体杆部的横截面直径大于所述刀柄的所述杆部的横截面直径；所述第一刀片面的面积和所述第二刀片面的面积均大于所述圆弧过渡排屑槽的面积。本专利技术还提供了一种航空零件闭式环型槽的加工装置，该加工装置包括驱动机床、以及前述任一的航空零件闭式环型槽的加工刀具；其中，所述驱动机床包括机床主轴和驱动电机；所述驱动电机的驱动输出轴与所述机床主轴连接，并向所述机床主轴输出旋转驱动力；所述机床主轴与所述加工刀具中的接头部连接，以带动所述加工刀具整体进行旋转运动。可选地，所述加工装置还包括多自由度机械臂、摄像头、数据处理器和运动调节器；其中，所述多自由度机械臂用于夹持所述驱动机床和加工刀具，并带动所述加工刀具进行多自由度的运动；所述摄像头设置在所述多自由度机械臂的前端侧，其用于拍摄所述加工刀具对航天零件的闭式环型槽加工图像；所述数据处理器用于对所述闭式环型槽加工图像进行分析处理，以此生成位姿调整信号；所述运动调节器用于根据所述位姿调整信号，来调整所述多自由度机械臂的位姿姿态。本专利技术还提供了一种航空零件闭式环型槽的加工方法，其特征在于，所述航空零件闭式环型槽的加工方法包括如下步骤：步骤S1，采集航空零件的多角度图像，并根据所述多角度图像，确定所述航空零件的闭式环型槽加工尺寸和闭式环型槽加工位置中的至少一个闭式环型槽相关参数；步骤S2，根据所述至少一个闭式环型槽相关参数，确定前述任一的航空零件闭式环型槽的加工装置的位姿移动数据和切削加工数据；步骤S3，根据所述位姿移动数据和所述切削加工数据，指示所述航空零件闭式环型槽的加工装置对所述航空零件进行闭式环型槽加工操作；步骤S4，在所述闭式环型槽加工操作过程中，采集实时闭式环型槽加工影像，并根据所述闭式环型槽加工影像生成位姿调整信号和/或切削动作调整信息，以此对所述闭式环型槽加工操作进行反馈调整。可选地，在所述步骤S1中，采集航空零件的多角度图像，并根据所述多角度图像，确定所述航空零件的闭式环型槽加工尺寸和闭式环型槽加工位置中的至少一个闭式环型槽相关参数具体包括：步骤S101，对所述航空零件进行多目拍摄，以此采集得到关于所述航空零件的若干帧存在相互重叠区域的多角度图像；步骤S102，对所述若干帧存在相互重叠区域的多角度图像进行关于所述航空零件轮廓、色调和纹理的提取处理，以此获取所述航空零件的三维重构图像，所述三维重构图像包括轮廓信息、色调信息和纹理信息；步骤S103，根据所述三维重构图像，确定所述航空零件的闭式环型槽加工尺寸和闭式环型槽加工位置中的至少一个闭式环型槽相关参数；可选地，在所述步骤S2中，根据所述至少一个闭式环型槽相关参数，确定上述航空零件闭式环型槽的加工装置的位姿移动数据和切削加工数据具体包括：步骤S201，根据所述的闭式环型槽加工尺寸和闭式环型槽加工位置中的至少一个闭式环型槽相关参数，确定所述航空零件闭式环型槽的加工装置在加工闭式环型槽的过程中，其包括的多自由度机械臂的空间六自由度移动数据，以作为所述位姿移动数据；步骤S202，根据所述的闭式环型槽加工尺寸和闭式环型槽加工位置中的至少一个闭式环型槽相关参数，确定所述航空零件闭式环型槽的加工装置在加工闭式环型槽的过程中，其包括的驱动机床对应的输出驱动力值、输出驱动力持续时长和输出驱动力方向中的至少一者，以作为所述切削加工数据。可选地，在所述步骤S3中，根据所述位姿移动数据和所述切削加工数据，指示所述航空零件闭式环型槽的加工装置对所述航空零件进行闭式环型槽加工操作具体包括：步骤S301，根据所述位姿移动数据和所述切削加工数据，向所述航空零件闭式环型槽的加工装置中的多自由度机械臂和驱动机床分别输入位移驱动信号和机床运转驱动信号；步骤S302，在所述位移驱动信号和所述机床运转驱动信号的作用下，协同所述多自由度机械臂和所述驱动机床运转，以此带动所述航空零件闭式环型槽的加工装置的加工刀具在所述航空零件的相应位置上加工形成闭式环型槽。可选地，在所述步骤S4中，在所述闭式环型槽加工操作过程中，采集所述航空零件闭式环型槽的加工装置的实时闭式环型槽加工影像，并根据所述闭式环型槽加工影像生成位姿调整信号和/或切削动作调整信息，以此对所述闭式环型槽加工操作进行反馈调整具体包括，步骤S401，在所述闭式环型槽加工操作过程中，对所述航空零件闭式环型槽的加工装置进行多角度连续拍摄，以此获得多角度形式的实时闭式环型槽加工影像；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.航空零件闭式环型槽的加工刀具，其特征在于：/n所述加工刀具包括刀柄和刀体；/n其中，所述刀柄包括接头部、刀柄杆部和连接部，所述接头部和所述连接部分别设置在所述刀柄杆部的两端；/n所述刀体包括刀体杆部和刀片部；/n所述刀片部设置在所述刀体杆部的下方侧，并呈凹陷状设置于所述刀体杆部的外表面上；/n所述刀片部包括第一刀片面、第二刀片面和圆弧过渡排屑槽，所述第一刀片面和第二刀片面相互平行相邻设置，所述圆弧过渡排屑槽设置于所述第一刀片面和所述第二刀片面的上方。/n

【技术特征摘要】
1.航空零件闭式环型槽的加工刀具，其特征在于：
所述加工刀具包括刀柄和刀体；
其中，所述刀柄包括接头部、刀柄杆部和连接部，所述接头部和所述连接部分别设置在所述刀柄杆部的两端；
所述刀体包括刀体杆部和刀片部；
所述刀片部设置在所述刀体杆部的下方侧，并呈凹陷状设置于所述刀体杆部的外表面上；
所述刀片部包括第一刀片面、第二刀片面和圆弧过渡排屑槽，所述第一刀片面和第二刀片面相互平行相邻设置，所述圆弧过渡排屑槽设置于所述第一刀片面和所述第二刀片面的上方。


2.根据权利要求1所述的航空零件闭式环型槽的加工刀具，其特征在于：
所述接头部包括连接头、定位块和卡合槽；其中，
所述连接头呈锥状，其用于与机床主轴连接；
所述定位块设置在所述连接头的下侧周缘位置处，其用于实现所述连接头与所述机床主轴的准确对位；
所述卡合槽设置在所述连接头的下端，其用于将所述接头部卡合至所述机床主轴；
所述连接部为一凸起块，所述凸起块与所述刀柄杆部一体成型；
所述刀柄还包括内冷通道，所述内冷通道同时贯穿所述接头部、所述杆部和所述连接部设置。


3.根据权利要求1所述的航空零件闭式环型槽的加工刀具，其特征在于：
所述刀体杆部呈中空圆筒状，并且所述刀体杆部的上端设置有对接凹口，所述对接凹口用于与所述连接部接合，以使所述连接部安装于所述对接凹口的内部，实现所述刀柄与所述刀体的连接结合；
所述刀体杆部的横截面直径大于所述刀柄杆部的横截面直径；
所述第一刀片面的面积和所述第二刀片面的面积均大于所述圆弧过渡排屑槽的面积。


4.航空零件闭式环型槽的加工装置，其特征在于：
所述加工装置包括驱动机床、以及如权利要求1-3中任一项所述的加工刀具；其中，
所述驱动机床包括机床主轴和驱动电机；
所述驱动电机的驱动输出轴与所述机床主轴连接，并向所述机床主轴输出旋转驱动力；
所述机床主轴与所述加工刀具中的接头部连接，以带动所述加工刀具整体进行旋转运动。


5.根据权利要求4所述的航空零件闭式环型槽的加工装置，其特征在于：
所述加工装置还包括多自由度机械臂、摄像头、数据处理器和运动调节器；其中，
所述多自由度机械臂用于夹持所述驱动机床和加工刀具，并带动所述加工刀具进行多自由度的运动；
所述摄像头设置在所述多自由度机械臂的前端侧，其用于拍摄所述加工刀具对航天零件的闭式环型槽加工图像；
所述数据处理器用于对所述闭式环型槽加工图像进行分析处理，以此生成位姿调整信号；
所述运动调节器用于根据所述位姿调整信号，来调整所述多自由度机械臂的位姿姿态。


6.航空零件闭式环型槽的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括如下步骤：
步骤S1，采集航空零件的多角度图像，并根据所述多角度图像，确定所述航空零件的闭式环型槽加工尺寸和闭式环型槽加工位置中的至少一个闭式环型槽相关参数；
步骤S2，根据所述至少一个闭式环型槽相关参数，确定如权利要求4或5所述的航空零件闭式环型槽的加工装置的位姿移动数据和切削加工数据；
步骤S3，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周继德，刘勇涛，
申请(专利权)人：成都裕鸢航空智能制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51